电学探究题考查探秘(2)
http://www.newdu.com 2025/09/24 09:09:15 新东方 佚名 参加讨论
二、在研究并联电路中电流关系实验中考查对数据次数的要求 例2 以下是小明和小杰写的一份探究报告： 问题：并联电路干路电流与各支路电流有什么关系? 猜想：干路中的电流等于各支路中的电流之和 设计实验：略 进行实验：闭合开关，记录A.B.C各点的电流值如下表所示：
(1)小明的结论是______(填“正确”或“不正确”)。 (2)请你分析说明小明同学这一实验方案中的不足：____________________________。 (3)实验的改进方法：______________________________________________________。 分析：题目考查了一个较完整的探究过程，侧重于对测量性实验数据选取次数的考查。实验仅凭一组数据，不能发现普遍规律，要多测量几组(一般取三次)。测量A、B点的电流值，也要尽量避免数据相同，以免总结规律时引起不必要的干扰。 答案：(1)正确。 (2)仅测量一组数据，不能发现普遍规律。 (3)要多测量几组。 反思：科学探究需要科学的方法，如果仅凭一个现象或一组数据就得出结论，这个结论不一定正确。“无巧不成书”指的就是这样的事。只有在大量实验现象或实验数据的基础上，才能避免偶然性，得出普遍结论。这样看来似乎实验的次数越多越好，其实没有这个必要。重复性的实验一般进行三次就可以排除偶然性，发现普遍规律了，古人云“事不过三”吗。实验次数太多，既费时又费力。 三、在测量电阻实验中考查学生的评估能力 例3 同学们要测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧)，实验室能提供的器材有：干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器(“100W、2A”)、开关各一只、导线若干。 (1)某同学设计的实验电路如图4所示，并要用此电路测量待测电阻Rx的阻值，你认为这个方法是否可行?简述你的观点。  (2)如果上述方法可行，画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx表达式。如果上述方法不可行，请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案。画出电路图，并写出主要实验步骤和Rx表达式。 分析：“伏安法”是测量未知电阻的基本方法，用电流表测出通过电阻的电流I，用电压表测出电阻两端的电压U，再利用R=U/I就可以计算出电阻的阻值。从图4看出，这就是“伏安法”测量电阻的典型电路图。不过，你要认为它能测量待测电阻Rx的阻值，好像还为时过早。因为题目告诉我们电阻Rx的阻值约几百欧，而电源电压最大只有3V。你可以估算一下电路中的电流，也就是零点零几安，与图中电流表的最小分度值大致相当。换句话说，用电流表是无法准确测出电路中的电流的。所以，无法用这种方法测量电阻的阻值。 那么如何利用题中已有的器材测量出Rx呢?只有在实验原理上想办法。既然电流表无法正常使用，那么用电压表和滑动变阻器能否测出Rx?当然能。方法是让滑动变阻器的阻值一次为零，一次最大(100W)，分别记下电压表的读数，再利用串联电路中的规律即可计算出Rx的阻值。这样看来，利用图1也能测出Rx，只是不用关心电流表了。所以题目第一问回答“可行”“不可行”都对，关键是理由不同。 答案：方案一：(1)不可行。因为按此电路用“伏安法”测量未知电阻时，电路中的电流太小，电流表无法准确测出电路中的电流。 (2)按图5连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，记下电压表的示数U1;再把滑片移到阻值为零处，记下电压表的示数U2(即电源电压)。 根据  方案二：(1)可行。按此图实验时，可以不用管电流表示数，通过电压表和滑动变阻器就能测出Rx。   (2)按图6连接好电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，记下电压表的示数U1;再把滑片移到阻值为零处，记下电压表的示数U2(即电源电压)。 根据 反思：题目考查在具体情景下电阻的测量。给我们的启发是，实际的事物是复杂的，理论上可行的，实际中受各种条件的制约，可能不一定行的通。所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”就是这个道理。 (责任编辑：admin) |
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